【正文】
的基本反應(yīng),其生成的瓦斯以甲烷為主要組分。這個過程,一般可用纖維素的化學(xué)反應(yīng)式來表達(dá): 或 目前認(rèn)為,在這個階段成煤物質(zhì)生成的泥炭層埋深淺,且上覆蓋層的膠結(jié)固化不好;故而生成的瓦斯,通過擴(kuò)散和滲透容易排放到古大氣中,因此,生化作用生成的瓦斯一般不會保留到現(xiàn)在煤層內(nèi)。通過對表31和表3-2中合格的瓦斯含量測值進(jìn)行回歸,得到了己15,己16煤層和戊10煤層的瓦斯含量分布規(guī)律,分述如下:(1)戊10煤層瓦斯含量具有隨埋藏深度增加而增大的趨勢(圖3-1),兩者之間遵循式(3-1)所示的統(tǒng)計關(guān)系(相關(guān)系數(shù)R=%):X= - (3-1)式中 X――煤層瓦斯含量,m3/t.; H――煤層埋藏深度,m。鉆空號3618灰分高于40%不合格。根椐上述原則,三礦十采區(qū)己15,己16煤層和戊十煤層地勘瓦斯含量可靠性評價結(jié)果見表31和表32。290176。F560176。50176。188176。井田內(nèi)各斷層列表 見下表23 表23各斷層列表斷層名稱走向傾向傾角落差F1210176。即秦嶺造山帶北緣邊界斷裂和洛南——欒川——方城斷裂之間。煤層各成分組分,詳見表22表22各煤層成分表 煤層己⒖己⒗煤層戊⒑灰分產(chǎn)率20%%硫分~%(特低硫煤)%(中高硫煤)磷和砷~%(低磷煤)稀散元素(做過一個樣)鍺Ge~ 鈾U~ 鎵Ga~2)工藝性能:發(fā)熱量:己1~, MJ/kg,屬于中高~高熱值煤。%,并以粘土類為主,%,其次為碳酸鹽和氧化物,硫化物和其他含量甚微。以粉狀,碎塊狀煤為主,夾少量塊狀煤,, t/m,%。三可采煤層均為緩傾斜煤層,平均煤層傾角為14176。六月末礦井總進(jìn)風(fēng)量為2400m3/min,總排風(fēng)量3026m3/min,負(fù)壓2500Pa。六月末礦井總進(jìn)風(fēng)量1932m3/min,總排風(fēng)量2236m3/min,負(fù)壓1600Pa。礦井主要采用鉆爆法掘進(jìn)工藝進(jìn)行巷道施工,配備風(fēng)鉆,人工裝載。其中戊10煤層布置一個采煤工作面(戊1011172采面),采面長120m,走向長980m,日產(chǎn)量660t;工作面采煤方法為炮采,一次采全高(),回采率為95%,179。十采區(qū)開拓方式為:豎井開拓,下山采區(qū)雙翼布置,共有3個井筒,戊組井(立井)、己組井(立井)和一個回風(fēng)斜井。最大積雪厚度為16cm,凍土最大深度為22 cm,凍土期為12月到翌年3月。距平頂山市中心約3公里,,礦區(qū)鐵路可以直達(dá)漯寶鐵路,連接京廣、焦枝鐵路干線,公路四通八達(dá)。確定初步的預(yù)測方法后,取得了第一手資料數(shù)據(jù)。在一個煤田或一個礦區(qū)范圍內(nèi),在地質(zhì)條件相同或相似的情況下,礦井瓦斯涌出量與鉆孔煤層瓦斯含量之間存在一個自然比值,以此為類比的前提,作為新礦井的參照。瓦斯涌出量預(yù)測可以為災(zāi)害的預(yù)防提供基礎(chǔ),為了解瓦斯的賦存規(guī)律,防止瓦斯的局部聚集和稀釋瓦斯的含量,安全措施尤其是通風(fēng)狀況的效果檢驗的制定提供依據(jù)。例如,2002年2月黑龍江雞西煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故死亡124人、2004年10月河南省鄭煤集團(tuán)大平煤礦發(fā)生的瓦斯爆炸事故死亡147人、2004年11月陜西省銅川礦務(wù)局陳家山煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故死亡166人、2005年2月遼寧阜新煤業(yè)集團(tuán)孫家灣煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故死亡214人。煤炭生產(chǎn)主要是地下作業(yè),與各主要產(chǎn)煤國家相比, 我國由于煤炭賦存的地質(zhì)條件復(fù)雜多變,主要依靠井工開采,經(jīng)常受到瓦斯,水,火,粉塵,頂板等自然災(zāi)害的威脅,加上抗災(zāi)能力較弱,煤礦事故時常有發(fā)生,特別是隨著開采深度的延伸,煤層瓦斯含量逐漸增加,煤層瓦斯壓力增大,礦井瓦斯危險性增高,防治難度越來越大,因此我國是瓦斯事故最多的國家之一。 Through to this picks the area the gas to well up the output to forecast to should pick the area to ventilate the design, the gas pulls out puts the design and the gas management provides the technical support, has the certain instruction significance to this ore gas preventing and controlling work.Key word: The gas content even。平煤三礦十采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測摘 要: 通過對平煤三礦的實際考察,收集了該礦大量的瓦斯資料和地質(zhì)資料,經(jīng)過整理分析得到各種地質(zhì)條件、各種開采條件下的實際瓦斯涌出量。 the mine of pingmei group 。據(jù)統(tǒng)計建國以來,煤礦發(fā)生一次死亡百人以上事故,95%為瓦斯事故,煤礦企業(yè)一次死亡10人以上事故中,瓦斯事故占死亡人數(shù)的71%。由于煤礦事故多,死亡人數(shù)多,造成了我國煤礦的百萬噸死亡率一直居高不下,2003年國內(nèi)煤礦平均每人每年產(chǎn)煤321噸, %,%, 而百萬噸死亡率是美國的100倍,南非30倍。因此我們應(yīng)切實的加強(qiáng)資料的收集和整理。其缺點是有很大的局限性。并就礦井瓦斯涌出量監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀與生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行了深入的探討。礦區(qū)內(nèi)為廣闊的沖積平原,地形北高南低,標(biāo)高為+150m左右,主要山峰有黃山寨和平頂山。井田東鄰二礦,北鄰四礦,西鄰天力公司先鋒礦,南以鍋底山斷層與七礦為界。礦井十采區(qū)采掘平面圖見下圖(21)圖21 十采區(qū)采掘平面圖礦井采煤工作面布置全部采用走向長壁采煤法布置,均為后退式回采,自然冒落法管理頂板。己16煤層布置一個采煤工作面(己16煤柱下山),工作面長120m,傾斜長556m,日產(chǎn)量650t;工作面采煤方法為炮采,一次采全高(),回采率95%,179。平煤集團(tuán)三礦有兩套獨立的通風(fēng)系統(tǒng),即三礦礦井八采區(qū)和三礦十采區(qū)。2003年礦井通風(fēng)能力核定為35萬噸/年,2004年實際出煤12萬噸。等積孔為 ⒈4㎡。煤層直接頂多為泥巖,向上多頁巖、中粒砂巖。戊10煤:黑色,金剛光澤,粉粒狀及塊狀,具參差狀斷口,含較多的黃鐵礦結(jié)核、透晶體及散晶。戊10煤:宏觀煤巖類型為半亮型。粘結(jié)性與結(jié)焦性: 據(jù)化驗資料:己1己15煤膠質(zhì)后最大厚度為0~,粘結(jié)性較結(jié)到不粘結(jié)。三礦位于鍋底山斷裂下盤,是平頂山礦區(qū)結(jié)構(gòu)簡單區(qū),煤層破壞輕微。300176。45176。F430176。330176。35176。表31 戊10煤層瓦斯含量測值及可靠性評價結(jié)果鉆孔號埋深煤樣重 量瓦斯含量瓦 斯成分(%)煤 質(zhì) 分 析 (%)可 靠 性 評 價 及 結(jié) 果(m )(g)(ml/g)CH4CO2N2AadMadVdaf34217894001合格342681036090不合格3428282349不和各 3575004506合格3510 350313合格3516420270不合格3612505530合格3618376462不合格3710618390合格注:鉆孔號3426與同深度鉆孔相比瓦斯含量偏低,不合格。(表32) 己15煤層瓦斯含量測值及可靠性評價結(jié)果鉆孔號埋深(m)煤樣重量g瓦斯含量ml/g瓦 斯成分(%)煤 質(zhì) 分 析 (%)可 靠 性 評 價 及 結(jié) 果CH4CO2N2灰分Aad水分Mad揮發(fā)分Vdaf389900240不合格387890290不合格388360397不合格396700342合格398689391合格3910560438合格419358387合格4110465340合格4215486470合格4218603498合格注:己15與己16煤層相距3米左右,則瓦斯含量取值一樣,鉆孔號389與同深度鉆孔相比瓦斯含量偏低不合格。圖3-1 己15煤層瓦斯含量與埋深關(guān)系圖(2)己15,己16煤層瓦斯含量具有隨埋藏深度增加而增大的趨勢(圖3-2),兩者之間遵循式(3-2)所示的統(tǒng)計關(guān)系(相關(guān)系數(shù)R=%):X = H- (3-2)式中 X――煤層瓦斯含量,m3/t; H――煤層埋藏深度,m圖(31) 戊10煤層瓦斯含量與埋深的關(guān)系圖根據(jù)以上實測資料,各煤層原始瓦斯含量見下表(33)表(33)實測煤層瓦斯含量表煤層埋深(m)瓦斯成分(%)瓦斯含量(m3/t)CH4C02N2戊10305己15415注 己15與己16煤層相距3米左右,則瓦斯含量取值一樣。隨著泥炭層的下沉,上覆蓋層越積越厚,壓力與溫度也隨之升高,生物化學(xué)作用逐漸減弱直至結(jié)束;這時,在較高的壓力與溫度作用下,泥炭轉(zhuǎn)化成褐煤,進(jìn)入煤化作用階段。所以,從褐煤到無煙煤,煤的變質(zhì)程度越高,生成的瓦斯數(shù)量也越多。瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)一般有兩種,即吸附狀態(tài)和游離狀態(tài)。由吸附瓦斯和游離瓦斯組成的總瓦斯量隨瓦斯壓力增大而提高,隨溫度的升高而降低。原蘇聯(lián)科學(xué)院資源綜合開發(fā)研究所1987年的研究表明,在300米~~1200米開采范圍內(nèi),游離瓦斯僅占5%~~12%。當(dāng)深度不太大時,煤層瓦斯含量隨埋深基本上呈線性規(guī)律增加。(數(shù)據(jù)來源與程偉編著《煤與瓦斯突出危險性預(yù)測與防治》一書)一般情況下,煤層及其圍巖的透氣性越大,瓦斯越易流失,煤層瓦斯含量就越小;反之,瓦斯易于保存,煤層的瓦斯含量就越大。例如在大同煤田,北京煤田西部,圍巖的透氣性大的厚砂巖,煤層瓦斯含量就很低?!?0176。),相對瓦斯涌出量高達(dá)150m179。反之,地表無露頭的煤層,瓦斯含量往往很高。但是,當(dāng)背斜軸的頂部巖層為透氣巖層或因張力形成連通地面的裂隙時,瓦斯會大量流失,這時軸部煤層瓦斯含量反而比翼部小,因此頂板巖性的密閉性具有重要作用。②斷裂構(gòu)造斷層對煤層瓦斯含量的影響往往比較復(fù)雜;一方面要看斷層(帶)的封閉性,另一方面還要看與煤層接觸的對盤巖層的透氣性。煤是天然的吸附體,其煤化程度越高,存